Strømning og varmeoverføring, videregående kurs

Konserveringsligninger: Konserveringslikningene for global masse, impuls, energi og kjemiske komponenter i fluidblandinger. Dimensjonsanalyse.

Grensesjiktteori: Hastighet-, temperatur- og konsentrasjons-profiler. Varme- og masse-overgangskoeffisienter. Nusselt- og Sherwood-korrelasjoner. To- og trefoldige analogier. Flytende metallers lave Prandtl-tall. Turbulent transport. Reynold's analogier. Kjemisk reaksjonskinetikk på fasegrenser.

Kanalstrømning: Innløpsforhold og fullt utviklede forhold.

Partikler, dråper og bobler: Terminal bevegelse.

Pakkede senger: Ergun's formel for trykktap.

Numeriske simuleringer: Introduksjon til numerisk strømningsmekanikk CFD

Varmestråling: Emisjon, absorpsjon, refleksjon. Adiabatiske flater. Varmestråling i fler-flate-systemer, synsfelt-faktorer.

Etter avsluttet kurs skal studenten kunne:

- Identifisere og beskrive de transportfenomener som er dominerende for prosesser for framstilling og/eller behandling av flytende metaller/legeringer.

- Forklare de ulike aspektene ved transport og overføring av masse, impuls, energi og kjemiske komponenter i fluidblandinger eller mellom ulike faser.

- Gjennomføre grunnleggende beregninger for transport og overføring av masse, impuls, energi i idealiserte (del-)systemer f. eks. ved anvendelse av grenseskikt-teori og korrelasjoner for energi- og masseoverføring.

- Velge nødvendige tiltak for inkorporering av kjemisk reaksjonskinetikk og håndtering av partikler, dråper og bobler i de generelle, globale konserveringsligningene for masse, impuls og energi.

- Formulere og analysere problemstillinger som involverer stråling i flerflate systemer.

- Anvende metodikk for å søke etter og validere overslagsberegninger basert på dimensjonsanalyse og analogier for varme-og masseoverføring.

- Gjøre forenklende forutsetninger for gjennomføring av beregninger og vurdere gyldigheten av de forenklinger som gjøres.

- Sette opp enkle numeriske simuleringer i varme- og massetransportrelaterte problemer

Forelesninger (60 timer), øvinger (30 timer) og selvstudium (120 timer).

Forelesninger og skriftlig eksamen gis på engelsk. Studenter kan velge norsk eller engelsk ved muntlig eksamen og ved presentasjoner.

50% av øvingene kreves godkjent for adgang til eksamen, samt godkjent rapport tilknyttet numeriske simuleringer av varme og masseoverføring.

Prosjektrapporten danner grunnlaget for en muntlig presentasjon som utgjør 20% av endelig karakater. Presentasjonen må være bestått for å få tilgang til eksamen.

Studentens besvarelser på øving og rapport kan være på norsk eller engelsk.